ВЗАИМООТНОШЕНИЯ ТЕОРЕТИЧЕСКОГО И ЭМПИРИЧЕСКОГО – АСПЕКТЫ ПРОБЛЕМЫ В БИОЛОГИИ И МЕДИЦИНЕ

ВВЕДЕНИЕ

Проблема взаимосвязи теоретического и эмпирического знания остается одной из самых сложных в естествознании, а также в разработке ее философских оснований. Для биологии эта проблема актуальна в силу того, что буквально лавинообразный процесс накопления экспериментальных данных сопровождается мучительным поиском теоретических принципов их обобщения, определений самого типа теоретического знания и перспектив развития теоретической биологии. В связи с этим активизируется исследование общего и различного в теоретизации таких сфер природоведения, как физика и биология. Расширение контактов с гуманитарными науками и общее возрастание социально-практической роли биологии также существенно для ее самоопределения. Совокупность внутринаучных, междисциплинарных, а также социально-культурных факторов развития биологии делает проблему соотношения теоретического и эмпирического знания важнейшим предметом философского анализа.

Следует отдавать себе отчет в том, что анализ специфики теоретического и эмпирического в биологии нуждается в некоторой совокупности средств исследования, адекватных поставленной задаче. Предпосылочное суждение о существовании этой специфики направляет выбор средств, призванных обосновать эту специфику. Помимо анализа готового биологического знания, крайне важно постоянно обращаться к процессу его получения, к уровню научно-исследовательской деятельности.

Многофакторный и многоуровневый характер научной деятельности в биологии имеет такие разнородные, гетерогенные философские основания, которые объединяются общей целью познания сущности жизни и ее эволюции на пути постоянного возникновения и разрешения противоречия между средствами и целью познания.

Биология, как никакая другая природоведческая наука, обнаруживает непосредственную зависимость решения той или иной проблемы от мировоззренческой позиции ее исследователей. Целостное восприятие феномена жизни, образ биологической реальности играют в исследовательской работе биолога специфическую роль, обусловленную как природой этого образа, так и способом его функционирования в эксперименте и теории. Будучи по преимуществу мировоззренческим образованием, не сводимым к той или иной теории или их совокупности, образ биологической реальности задает общий тон исследовательской деятельности, предопределяет то особенное соединение методологических и мировоззренческих средств, которое характеризует именно данный, а не иной уровень познания жизни.

РАЗДЕЛ 1. ОСОБЕННОСТИ ПРОЦЕССА ПОЗНАНИЯ В СОВРЕМЕННОЙ БИОЛОГИЧЕСКОЙ НАУКЕ.

Обобщенный методологический подход к проблеме "теоретическое-эмпирическое" создает исходные посылки собственно философского ее исследования, которое вряд ли нуждается в постоянном и скрупулезном "приземлении", приноровлении к особенностям познавательных ситуаций в той или иной области науки.

Но каким образом тем не менее учесть эти особенности, придать им черты всеобщности и благодаря этому приобщить, например, биологию в качестве равноправного с физикой участника исследований общих законов познания? В самой формулировке этого вопроса выражена определенная позиция, и она отнюдь не бесспорна. Данный вопрос вообще не существует для массы ученых, убежденных не просто в неизменно лидирующей роли физики, но и в полной правомочности физического стиля мышления определить вое возможные критерии научности. Однако содержание биологического познания настолько разительно отличается от физического, что простое перенесение эталонов физического знания в биологию снова и снова возрождает различные формы физикализма. Они становятся все более утонченными, создаются целые "строительные леса" логических процедур, отработанных в физике, но сквозь эти "леса" все равно просвечивает здание, возводимое по самостоятельному биологическому проекту. Основное противоречие биологии, ее счастье и несчастье состоят в том, что она не может обойтись без физики и тем не менее погибнет, если полностью в ней растворится.

Суверенность и несуверенность биологии в отношении точных наук - это главная коллизия, пронизывающая все отрасли биологического знания, все его уровни и методологию. В нашей теме она выражается уже в том, что всеми принимается само разделение на теорию и эксперимент, на теоретическое и эмпирическое знание, хотя схематизм этого разделения не совсем соответствует природе биологического познания. До сих пор, несмотря на существование сотен тысяч лабораторий, оснащенных самой хитроумной техникой, главным водоразделом способов получения биологического знания остается "поле" - получено ли знание в естественных природных условиях, либо в вольере или лаборатории. Этот древний классический водораздел роднит биологию с другими природоведческими науками, не способными отречься от непосредственного, не только визуального, но и тактильного, "на ощупь" взаимодействия с природой. Назвать ли этот способ общения с природой эмпиричным? Но если при этом у натуралиста рождаются новые идеи, существенно корректирующие те, что возникли на кончике пера? Значит, это одновременно и теоретическая работа мысли, а в целом научно-исследовательская деятельность биолога - это нечто особенное, своеобразное, не вмещающееся в схему эксперимент - теория.

Безусловно, сформировались и успешно развиваются целые отрасли биологического знания, никакого отношения не имеющие к "полю". Тем не менее проверка общебиологического смысла полученных в эксперименте результатов подобна кругам, расходящимся от брошенного в воду камня, - трудно подчас предугадать, каких "берегов" достигнет волна, с какими областями не только биологии, но и культуры в цепом она соприкоснется. Так "генная хирургия", искусственное создание гибридных молекул резко активизировали обсуждение этики познания, социальной ответственности ученого. Все процедуры препарирования, аналитического расчленения жизни, необходимые для точного знания структур и функций биологических систем, увязываются ученым с широкой общебиологической культурой в целостное отношение к живому как специфическому феномену природы, имеющему наивысшую ценность.

В этом, кстати, состоит один из моментов "возврата" к прежней гуманистической оценке смысла знания: с одной стороны, происходит возрастание авторитета этических и аксиологических аспектов знания, но с другой стороны, в силу длительного господства идеалов самоценности наук о природе, особенно физики, этот процесс не совершается стихийно и, более того, вызывает осознанное или неосознанное сопротивление достаточно широких споев научных работников. Физикалистски мыслящим ученым аксиологический акцент кажется посягательством на привычные (и безусловно оправдавшие себя) философские подходы к знанию как к объекту исключительно логико-методологического исследования. Привычным стало некое формально-почтительное отношение к мировоззренческой проблематике, которую достаточно обозначить как одну из "функций" философии, с тем, чтобы снова углубиться в методологический анализ.

В этом обстоятельстве нельзя не видеть глубокой гносеологической причины осторожного отношения не только естествоиспытателей, но и многих философов к задачам исследования мировоззренческих, этических и аксиологических аспектов естествознания. Никто не отрицает значения этих феноменов, но они оказываются как бы вынесенными за скобки собственно методологической работы, целиком отождествленной с философской. В лучшем случае мировоззрение выступает как некий "социокультурный фон", связанный системой прямых и обратных связей с теми или иными сторонами научно-исследовательской деятельности. И то это касается по преимуществу теоретического знания. Эксперимент и вся совокупность довольно разнохарактерного (особенно в биологии) эмпирического знания как то незаметно оказались вовсе выведенными из-под влияния мировоззренческих предпосылок исследования. Исходя из этого, можно утверждать, что ведущим принципом исследования нашей темы должен быть принцип монизма, понимаемый как принцип единства материалистического мировоззрения и диалектической методологии. Руководствуясь этим принципом, возможно сохранить единую “точку отсчета” в рассмотрении философских оснований биологии, соотношения ее эмпирических и теоретических уровней.

РАЗДЕЛ 2. ПРОБЛЕМЫ ВЗАИМООТНОШЕНИЯ ТЕОРЕТИЧЕСКОГО И ЭМПИРИЧЕСКОГО В СОВРЕМЕННОЙ БИОЛОГИИ И МЕДИЦИНЕ.

Известно, что проблема единого и многообразного издавна составляла важнейшую компоненту не только философского, но и биологического знания. Для каждого времени она воплощалась в особые формы, обусловленные конкретным содержанием научного знания, но острота противоречия между стремлением определить единое, не зачеркнув многообразия, и интересом к многообразию при сохранении поиска единого никак не может считаться порождением нашего века, развившего множество наук и достигшего небывало высокого уровня их интеграции. Сохранение историко-философской и историко-научной традиции обусловлено внутренними характеристиками самой природы научного познания, ориентированного на формулировку закона, на отражение объективно существующего свойства материи быть одновременно и единой, и многообразной. Все дело в том, что такие предельно общие понятия, как единое и многообразное, нуждаются каждый раз в определенном адресе - к какому кругу проблем они относятся и каково их реальное содержание. Если исходить из разнообразия конкретно-научного содержания самой проблемы единого - многообразного, то приходится признать необходимость дифференцированного подхода к философским основаниям этого содержания. Иначе говоря, конкретизация общеметодологических регулятивов сопровождается определенной трансформацией исходных мировоззренческих предпосылок исследования, конкретно-научный смысл которых в существенной мере зависит не только от уровней познания живого, но и от используемой методологии, сложившегося стиля мышления, целевой установки исследования и т.д. На основе представления о единстве методологических и мировоззренческих сторон научно-исследовательской деятельности рассмотрим далее проблему биологического объекта и проблему реальности в биологии, то есть те сугубо биологические акценты в эмпирическом и теоретическом знании, которые способны продемонстрировать общую специфику проблематики "эксперимент-теория" в системе биологических наук.

Для нашей темы прежде всего важен тот факт, что происходящие в настоящее время революционные преобразования характера биологического познания все больше поляризуются вокруг двух основных тенденций - физикализации и гуманитаризации биологии.

Первая тенденция связана с превращением биологии в точную науку под растущим воздействием физико-химического, математического и кибернетического знания . Очевидно, что именно этому воздействию биология обязана своим современным авторитетом. Возможности методов точных наук в познании системно-структурных характеристик живого будут только возрастать по мере использования все новых приборов, заимствованных у физиков, химиков и кибернетиков и усовершенствованных в соответствии с новыми задачами биологического познания. Концептуальное воздействие современного естествознания также благотворно для биологии, поскольку на его основе возникают новые схемы исследования механизмов .процессов, а не только системно-структурных характеристик биологических объектов. Именно благодаря участию в исследовании механизмов биологических процессов, идеи, выработанные в области точных наук, оказываются причастными и к эволюционной проблематике, к созданию фактологической основы эволюционной биологии. Например, молекулярно-генегическое изучение живого заимствует методологические средства и способы мировоззренческих обобщений в основном из физики. Физикализация биологии затрагивает прежде всего те области биологического знания, где выделение элементарного объекта (и соответственно элементарных понятий) осуществляется теми же логическими средствами, что и в физике. Элиминируется индивидуальность объекта, он становится однопорядковым и неразличимым в классе объектов - эти процедуры лежат в основе использования гипотико-дедуктивной модели построения теоретического знания. Именно этот тип теоретизации присутствует в теоретических обобщениях молекулярной генетики, молекулярной биологии и во многом - концепции микроэволюции. Как только биологическое познание ставит своей цепью получение точного знания, oнo неизбежно ориентируется на тот идеал точности, который разработан физикой. В соответствии с идеалом используются нормы, методологические регулятивы и методические приемы, демонстрирующие методологическое сближение отдельных областей биологии с физикой. На уровне методов (и тем более методик эксперимента) практически реализуется комплексный подход, стыкующий эволюционные и генетические представления, но подлинный синтез того и другого выступает скорее идеалом эволюционной биологии, чем научной реальностью. Об этом свидетельствуют не только современные дискуссии о содержании и функциях синтетической теории эволюции, о соотношении микро и макроконцепций, но и те новые проблемы в изучении молекулярной эволюции, которые подтверждают неоднозначность связи между системно-структурными и историческими регулятивами.

Наиболее типично изменение представлений о биологическом объекте под воздействием точных наук. Биологический объект все больше теряет свою былую "натурность", становится сложным субъект-объектным образованием, отражающим как природные свойства того фрагмента органического мира, который выступает предметом исследования, так и цепи, методы, особенности самого исследования. Наблюдение и описание остаются важными моментами процесса познания жизни, но даже в них вcе больше проступает гносеологическая проблематика, обнаруживается невозможность полного отстранения субъекта наблюдения и описания, когда речь идет о рефлексии над научной деятельностью.

Можно говорить об общем увеличении удельного веса процесса идеализации, об отражении в нем субъект-объектного отношения, но в каждом классе биологических объектов приходится как бы заново проводить "инвентаризацию" идеальных объектов данного уровня биологического познания и конкретно рассматривать достоверность использованных средств идеализации. Чем выше уровень познания, т.е. чем сложнее природа исследуемого "оригинала", тем больше зависимость интерпретации объекта от уровня знания, ют цепей конкретного исследования.

"Эффект целостности", скачкообразное появление новизны в сложных целостных образованиях (или понятиях) в биологии играют несравненно более важную роль, чем в других естественных науках.

В силу этого обстоятельства закономерно, что наиболее точно определяемые идеализированные объекты сформировались в таких областях биологического знания, которые имеют депо с молекулярно-генетическим уровнем организации живого. Открытие универсальности генетического кода, общее доказательство биохимической универсальности живого создали теоретическую базу математизации знания, поскольку был осуществлен переход к типу идеальных объектов, характерных для физики. Математизация молекулярно-биологического знания оказывается включенной не только в совокупность плодотворных средств познания, но и в процесс определения биологического объекта. Возрастание роли математизации находится в тесной взаимосвязи с развитием эксперимента - многообразие и комплексность его методик, охват многих переменных, переход к многофакторному эксперименту обусловливают потребность в создании логической схемы эксперимента, в его математическом планировании. Необходимость в постоянном обращении к "натуре", к природным условиям протекания того или иного процесса жизнедеятельности создает ограничения в процессе идеализации, направляя его преимущественно в сторону моделирования.

Известно, что несмотря на "всемогущество" молекулярной биологии, прижизненный эксперимент делает лишь первые шаги. Как правило, экспериментатор имеет депо с изъятыми ми реального процесса структурами и отдельными звеньями этого процесса. В этом смысле можно говорить о том, что сегодня происходит накопление и описание фактов, причем фактов о моделях жизненно важных соединений. Моделирование столь глубоко пронизывает все направления молекулярно-биологического исследования, что подчас пропадает грань между моделью и оригиналом, т.е. "живущей" структурой, включенной в бесконечно многообразную сеть взаимодействий, прямых и опосредованных, не только внутри целостного организма, но и вне его. Такое отвлечение необходимо для точного знания основных определений структуры, но тем не менее это знание остается знанием модели. Методологический смысл этого утверждения раскрывается в полной мере в тех случаях, когда совершается прямая экстраполяция знания, полученного на молекулярно-генетическом уровне, на область решения общебиологических проблем, на закономерности существования иных уровней жизни. Неразличимость оригинала и модели, непроработанность понятия биологического объекта ведут к абсолютизации "элементарности" и тем самым повторению ошибок, преодоленных как философским, так и естественно-научным, особенно физическим, знанием.

Возможно выделить несколько классов модельных объектов молекулярной биологии с тем, чтобы подчеркнуть необходимость дифференцированного к ним подхода и специфичность возникающих при этом гносеологических проблем. Первая группа объектов представляет истинные метаболиты, то есть, казалось бы, именно те структуры, которые непосредственно осуществляют процесс жизнедеятельности. Однако влияние условий и методов физико-химического их изучения заставляют нас рассматривать биохимические структуры in vitro как модели оригиналов, включенных в реальный процесс организма. Депо здесь не только в том, что выделение, очистка, аналитическое расчленение биохимической структуры чреваты подчас непредсказуемыми его изменениями. Главное заключается в самом факте ее изоляции из совокупности взаимодействий внутри живого организма. Функционирование структуры, освоенное на "языке" физико-химических закономерностей, оставляет вне поля зрения зависимость этого функционирования от иерархии целостных биологических систем, в которую включена эта структура. Более того, даже на уровнях биохимических структур задача эксперимента вынуждает "отсекать" те взаимодействия, которые кажутся несущественными, те факторы, которые сознательно не берутся в расчет. Но именно неконтролируемые факторы могут быть причиной вариабельности изучаемой переменной. Стараясь ограничить задачу и получить точный результат, экспериментатор старается всеми средствами снизить вариабельность признака, сужая тем самым и зону адекватности результатов, и значение получаемых данных.

РАЗДЕЛ 3. ФИЛОСОФСКИЕ АСПЕКТЫ ПРОЦЕДУР МОДЕЛИРОВАНИЯ В СОВРЕМЕННОЙ БИОЛОГИИ.

Всякое вновь изучаемое явление или процесс бесконечно сложно и многообразно и потому до конца принципиально не познаваемо и не изучаемо. Поэтому, приступая к изучению явления или процесса, исследователь заменяет его схематической моделью, которая выбирается тем более сложной, чем подробнее и точнее нужно изучить упомянутое явления. В модели сохраняется только самые существенные стороны изучаемого явления, а все мало существенные свойства и закономерности отбрасываются.

Какие стороны изучаемого явления необходимо сохранить в модели и какие отбросить, зависит от постановки задачи исследований. Цель и задачи исследований формулируются перед началом разработки теории еще неизученного явления или уточнения уже существующей теории с целью более адекватного описания изучаемого процесса или явления. Построение теории начинается с выбора некоторого достаточного множества понятий и определения тех объектов, с которыми будет оперировать формируемая теория. Иногда список исходно определяемых понятий и объектов называют терминами теории. Они должны быть определены так, чтобы воспринимались любым исследователем однозначно.

Далее необходимо ввести, при построении модели явления, самые необходимые свойства определяемых объектов (“кирпичей” теории) и правила их взаимодействия и преобразования. Список введенных свойств и правил должен быть полным, т. е. таким, оперируя с которым можно осуществить любое действие по решению поставленных в исследовании задач и доведения решения логического и однозначного результата. Указанный список должен быть логически непротиворечивым, иначе создаваемая теория приведет к ошибочным заключениям. Вводимые правила должны быть выполнимы, а результаты их использования однозначными и определенными.

Выделенное множество объектов-терминов теории и правил их преобразования должно допускать проверку практикой или иными надежными методами. При этом выбранная модель должна обеспечивать необходимую точность результатов.

Метод моделирования в биологии является средством, позволяющим устанавливать все более глубокие и сложные взаимосвязи между биологической теорией и опытом.

В последнее столетие экспериментальный метод в биологии начал наталкиваться на определенные границы, и выяснилось, что целый ряд исследований невозможен без моделирования. Если остановиться на некоторых примерах ограничений области применения эксперимента в биологии, то они будут в основном следующими:

а) эксперименты могут проводиться лишь на ныне существующих объектах (невозможность распространения эксперимента в область прошлого);

б) вмешательство в биологические системы иногда имеет такой характер, что невозможно установить причины появившихся изменений (вследствие вмешательства или по другим причинам);

в) некоторые теоретически возможные эксперименты неосуществимы вследствие низкого уровня развития экспериментальной техники;

г) большую группу экспериментов, связанных с экспериментированием на человеке, следует отклонить по морально-этическим соображениям.

Но моделирование находит широкое применение в области биологии не только из-за того, что может заменить эксперимент. Оно имеет большое самостоятельное значение, которое выражается, по мнению ряда авторов, в целом ряде преимуществ:

с помощью метода моделирования на одном комплексе данных можно разработать целый ряд различных моделей, по-разному интерпретировать исследуемое явление, и выбрать наиболее плодотворную из них для теоретического истолкования.

в процессе построения модели можно сделать различные дополнения к исследуемой гипотезе и получить ее упрощение.

в случае сложных математических моделей можно применять ЭВМ.

открывается возможность проведения модельных экспериментов (синтез аминокислот по Миллеру, модельные эксперименты на подопытных животных).

Все это ясно показывает, что моделирование выполняет в биологии самостоятельные функции и становится все более необходимой ступенью в процессе создания теории. Однако моделирование сохраняет свое эвристическое значение только тогда, когда учитываются границы применения всякой модели. Особенно выразительно это показано Р.С. Карпинской на модели минимальной клетки. Эта модель возникла как результат познания биохимической универсальности жизни и имеет методологическое значение для моделирования основных ее закономерностей. Минимальная клетка представляет собой модель основной единицы жизни и охватывает лишь мембранную, репродукционную системы и систему снабжения энергией. Таким образом, задача состоит в том, чтобы с ее помощью воспроизвести наиболее общие жизненные структуры.

И хотя при этом остается неучтенным аспект развития, модель минимальной клетки имеет огромное значение для доказательства единства органического мира. Однако эта модель не выходит за границы биохимического подхода к жизни, который преимущественно "направлен на доказательство ее стабильных, универсальных и неизменных характеристик". С другой стороны, модель минимальной клетки может быть использована и для разграничения определенных качественных ступеней процесса развития. Она, - как и любая другая модель, имеет свою область применимости и позволяет распознавать и реконструировать определенные закономерности. Тем самым эта модель выполняет существенные функции в процессе разработки теории.

Для более глубокого понимания значения и сущности моделирования в биологии следует остановиться на проблемах моделирования в истории биологической науки.

Моделирование как научный метод в биологии было впервые описано и сознательно использовано Отто Бючии и Стефаном Ледуком в 1892 году. С точки зрения истории науки интересно, что методы моделирования в биологии стали применяться сознательно лишь тогда, когда благодаря появлению эволюционной теории Дарвина и созданию генетики в развитии биологической теории был сделан крупный скачок, и биология преступила к исследованию все более сложных биотических связей.

Так, например, возникновение популяционной генетики тесно связано с моделью Харди и Вейнберга. Глубокое проникновение в объективные связи на макро- и микроуровнях живого, а также переход к изучению надорганизменных систем вынудили исследователей обратиться к методу моделирования. Все изменения, происходящие в естественных популяциях, имеют очень сложную природу из-за взаимодействия многих факторов эволюции, так что только исследование более простых моделей может дать представление о значении отдельных эволюционных факторов.

Существенную роль моделирование играло и играет в развитии молекулярной биологии. Одним из известных примеров применения методов моделирования является разработка структурной модели ДНК, которую создали на основе ренгеноструктурного анализа и химических исследований, и интерпретировали Уотсон и Крик (1953г.). Эта модель особенно выразительно показывает взаимосвязь между экспериментальными методами и методами моделирования при дальнейшем развитии биологической теории. Вопросы, связанные с дальнейшим применением моделирования в молекулярной биологии широко рассматриваются в работе немецкого исследователя Э. Томаса.

В общенаучном плане очевидно, что прогресс в технологии эксперимента увеличивает возможности более полного учета взаимодействия, более системного отражения в модели свойств оригинала. Однако реализация этих возможностей предполагает подключение методологического подхода, привносящего в отношение к объекту четко сформулированные вопросы о том, что же понимается под объектом в мире модельных представлений биологии, каковы пути создания этих представлений и их апробации в общебиологическом контексте?

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: реферат на экономическую тему, инновационная деятельность.

1  2 | Следующая страница реферата

Поделитесь этой записью или добавьте в закладки